最近，“非洲之角”索馬里又一次出現(xiàn)在新聞報(bào)道中，遺憾的是，原因仍然是饑荒。而饑荒的原因又是什么？有人說是氣候，有人說是戰(zhàn)爭。大約50年以前，索馬里每10年左右發(fā)生一次旱災(zāi)。上世紀(jì)70年代，每7年1次，90年代變?yōu)槊績扇暌淮巍夂蚝蛻?zhàn)爭對饑荒的影響也許是同一枚硬幣的兩面，干旱的氣候減少收成，而連年的軍閥混戰(zhàn)直接削弱了以放牧為生的索馬里人抵御自然災(zāi)害的能力，使干旱的影響更大，食物的稀缺又將帶來更多的戰(zhàn)爭。

　　不僅是索馬里，包括肯尼亞、埃塞俄比亞在內(nèi)的東非，目前都在受干旱的煎熬。而放眼世界，水資源狀況也不容樂觀。聯(lián)合國糧農(nóng)組織2003年的一份報(bào)告指出，世界上的水資源總量約為每年4.4萬億噸，平均攤到60億人頭上，每人每年可以使用的量約是730噸。按照普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)，這已經(jīng)不算是豐富了。淡水資源的分布又極不平均，如美洲大陸擁有世界上45%的淡水資源，而人口眾多的亞洲僅占28%，廣袤的非洲大陸僅占9%。進(jìn)一步細(xì)化下去，水資源缺乏的問題就更為突出。不少小島國家和干旱地區(qū)的國家，都位列世界上最缺水的國家，如巴林、約旦、馬爾代夫、沙特和也門等。

　　為什么除了也門以外，其他幾個(gè)國家好像很少因?yàn)楦珊党霈F(xiàn)在新聞里？因?yàn)樗鼈兌疾捎昧撕Ｋ夹g(shù)來滿足國內(nèi)需要。馬爾代夫絕大多數(shù)的島嶼依賴淡化技術(shù)，沙特目前由14個(gè)淡化工廠提供國內(nèi)50%的淡水需要。巴林、約旦的海水淡化項(xiàng)目也為兩國提供了大量淡水。但是，如果我們看看需要通過進(jìn)口滿足國內(nèi)大部分淡水需求的國家名單，其中也不乏島國和沿海國家，如阿根廷、孟加拉、柬埔寨、埃及、荷蘭、越南等，不難看出，距離用海水淡化解決人類的水資源問題還有很長的道路要走。

　　海水淡化的原理實(shí)際上并不復(fù)雜。據(jù)說早在公元前49年，凱撒大帝的軍隊(duì)就在地中海邊利用陽光蒸發(fā)海水，再收集冷凝后的水蒸氣獲取淡水。時(shí)至今日，這種蒸餾法仍然是許多海水淡化工廠采用的方法。和所有“大力出奇跡”的方法一樣，蒸餾法簡單直接，易于實(shí)施，卻也有耗能和成本高的缺點(diǎn)。據(jù)漢堡大學(xué)一項(xiàng)研究估計(jì)，通過蒸餾法淡化海水，成本相當(dāng)于將同等重量的淡水抬升2000米，或者在地面上運(yùn)送1600公里。換算一下，得到1噸淡化水約要消耗10度電。要是在北京，不考慮運(yùn)輸成本，等于水價(jià)在現(xiàn)在基礎(chǔ)上要漲一倍還多。近年來，因?yàn)楹穗娬竞驮S多熱電廠選址都在海邊，而且發(fā)電過程牽涉到蒸發(fā)大量的海水，人們將發(fā)電后的蒸汽冷凝，就得到了淡水。這種“共發(fā)電”技術(shù)提高了海水淡化的經(jīng)濟(jì)性。另外，通過選址的合理規(guī)劃和使用太陽能等新能源，蒸餾法的成本也會降低不少，但要用蒸餾法實(shí)際解決淡水問題，許多小國家仍然無力承受。

　　另一種普遍使用的海水淡化方法是反向滲透法。滲透現(xiàn)象簡單地說就是，水會向缺水的地方移動(dòng)，鹽會向鹽少的地方移動(dòng)。比如我們把一個(gè)新鮮白蘿卜切成條放在裝滿鹽水的罐子里，不久就會發(fā)現(xiàn)蘿卜條變細(xì)變軟了，而罐子里的水如果沒有蒸發(fā)，也變多了——下稀飯用的咸蘿卜條做成了。從物理上說，這是因?yàn)樗肿雍望}離子都在不斷運(yùn)動(dòng)，當(dāng)一邊鹽離子多的時(shí)候，它運(yùn)動(dòng)到另一邊的機(jī)會就多，因此鹽離子會不斷從較多的一邊向較少的一邊滲透，水分子也是如此。而反向滲透是一個(gè)相反的過程，就像我們不是要把白蘿卜變成咸蘿卜條，而是要讓罐子里的水進(jìn)入蘿卜里，鹽還留在蘿卜外面。

　　自然狀況下，反向滲透是不會發(fā)生的。但通過在滲透面的咸水一側(cè)加高壓，同時(shí)使用只允許水通過的滲透膜，人們可以克服淡水一側(cè)水分子進(jìn)入咸水側(cè)的壓力，逆轉(zhuǎn)自然的滲透過程，使水分子從咸水向淡水移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)海水淡化。產(chǎn)生高壓需要的能量較少，因此反向滲透法甚至可以應(yīng)用到便攜式的小型凈水設(shè)備中，但小型反向滲透設(shè)備提取1噸水，需要排出8~18噸廢水，效率很低。大型反向滲透淡化廠的效率也只有48%左右。

　　隨著能源供應(yīng)越發(fā)緊張，以及氣候變化對減少溫室氣體排放的要求，減少海水淡化能源成本的呼聲越來越高。而淡水資源日漸缺乏，也讓海水淡化新技術(shù)的研究一天比一天重要。最近，新加坡政府和西門子公司合作建立了一家示范工廠，使用電滲析方法進(jìn)行海水淡化，效果不錯(cuò)。這種方法中，海水通過一系列管道，管道內(nèi)壁交替覆蓋兩種特殊的滲透膜，一種只允許正離子通過，一種只允許負(fù)離子通過。在管道兩側(cè)通電，形成一個(gè)電場，將使正離子和負(fù)離子通過管壁的滲透膜被排除，剩下的就是淡化后的水了。為了使淡化水達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)，海水要在這套系統(tǒng)中循環(huán)兩次，再進(jìn)入一個(gè)離子交換池進(jìn)一步去除產(chǎn)生咸味的鈉離子。通過這種方法淡化海水，能量消耗只相當(dāng)于最節(jié)能的反向滲透法的一半，大約是每噸淡化水耗能1.8度。

　　另一種新技術(shù)是正向滲透，就是把海水和另一種更高濃度的溶液分別放在滲透面的兩端，不用任何能量，海水中的水就能滲透到高濃度溶液中。之后，可以通過物理或化學(xué)方法再將高濃度溶液中的水和溶質(zhì)分開。據(jù)采用這種技術(shù)的“現(xiàn)代水務(wù)”（Modern Water plc）公司的報(bào)告，這項(xiàng)技術(shù)在滲透環(huán)節(jié)的能耗也僅相當(dāng)于反滲透技術(shù)的一半左右。不過在分離環(huán)節(jié)，這種方法還有一些能耗。

　　也有不少人在試圖改進(jìn)傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)，比如在反向滲透法中，將反向滲透工藝與超細(xì)濾膜工藝結(jié)合，生產(chǎn)更清潔的飲用水。通過使用低壓反滲透膜、抗污染膜、帶電反滲透膜等技術(shù)，反向滲透淡化技術(shù)的成本可以進(jìn)一步降低，或使獲得的水純度更高。蒸餾法的改進(jìn)，主要是使用可再生或發(fā)電效率更高的能源，如太陽能、核能等，并通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)過程中的氣壓、回收蒸汽的熱能等方式，提高能源使用效率。

　　海水淡化在過去也許只是沿海地區(qū)不得已的選擇，隨著技術(shù)的發(fā)展和水資源問題的日益突出，海水淡化的成本已經(jīng)有望接近其他的水資源獲取方式。在海灣地區(qū)，由于需要處理的水量大，目前海水淡化還是以蒸餾法為主，而世界其他地區(qū)從能源成本的角度考慮，使用非蒸餾技術(shù)的越來越多?？梢灶A(yù)見的是，隨著海水淡化需求的增加，對海水淡化企業(yè)技術(shù)和設(shè)計(jì)能力的要求會提高。能夠有效地結(jié)合多種淡化方式的優(yōu)勢，或是能夠在某種淡化技術(shù)上大大超出同行的企業(yè)，將成為這個(gè)新興市場的領(lǐng)跑者。